Investigadores del Block Research Group en la ETH Zurich, junto a arquitectos de supermanoeuvre, han revelado un prototipo para un sistema de cubiertas sinuosas de hormigón ultrafino, con un grosor promedio de solo 5 centímetros. Utilizando tecnologías de fabricación y diseño digital, el equipo pudo calcular y construir una estructura de armazón autoportante utilizando una mínima cantidad de material. Esto se realizó mediante el uso de un novedoso sistema de encofrado que consiste en una malla de acero y una tela de polímero, estirada sobre una estructura de andamio reutilizable.
El prototipo cubre un área de 120 metros cuadrados y una superficie de 160 metros cuadrados. El análisis estructural calculó el espesor exacto del material a lo largo de la cubierta, con un espesor que varía entre los 3 centímetros en sus bordes y los 12 centímetros en las superficies de soporte más importantes.
Los investigadores, que trabajan bajo Block Research Group, creen que el sistema desarrollado para el proyecto podría adoptarse rápidamente en la industria de la construcción, ya que genera un menor costo y entrega una estructuración menos invasiva. Durante el hormigonado del techo, por ejemplo, el área inferior a la estructura no se obstruyó, permitiendo que el trabajo interior continúe simultáneamente. En un proceso de investigación de cuatro años, el equipo también desarrolló una técnica patentada de pulverización que permite que el concreto sea lo suficientemente viscoso como para adherirse al encofrado mientras permanece lo suficientemente líquido como para ser rociado con una boquilla.
Esta nueva tecnología de encofrado se utilizará por primera vez en un proyecto real en una unidad residencial llamada HiLo, construida en Dübendorf, Suiza. Este proyecto integrará el aislamiento y los sistemas de calentamiento y enfriamiento en la parte superior de la capa interna del hormigón, sobre la cual se pulverizará una segunda capa de concreto. La superficie superior se revestirá con células fotovoltaicas de película delgada para permitir que la residencia sea eficiente energéticamente.
"Hemos demostrado que es posible construir una estructura delgada y atractiva de hormigón armado con un encofrado liviano y flexible, mostrando que se pueden formar complejas estructuras de concreto sin desperdiciar grandes cantidades de material para su construcción", asegura el profesor Block, líder del equipo de Block Research Group.
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Diseño e Ingeniería: Block Research Group, ETH Zürich: Philippe Block, Tom Van Mele, Tomás Méndez Echenagucia, Andrew Liew, Ioannis Mirtsopoulos; supermanoeuvre: Dave Pigram, Iain Maxwell, Oliver Bennett; Bollinger+Grohmann; Mathematical and Physical Geodesy, ETH Zürich; Automatic Control Laboratory, ETH Zürich
Construcción: Marti [contratista general]; Bürgin Creations [trabajo en hormigón]; Holcim Schweiz [desarrollo del hormigón]; Doka [andamios]
Fabricación: Jakob [cables]; Bruno Lehmann [rods + cable net components]; Blumer Lehmann [timber]; Dafotech [steel supports + plates]; Bieri [fabric cutting + sewing]
Auspiciadores: ETH Zürich; NCCR Digital Fabrication; Holcim Schweiz
Client: Empa
